UC3844的學(xué)習(xí)應(yīng)用

1、 Uc3844的學(xué)習(xí)應(yīng)用一 UC3844的簡單介紹UC3844是美國Unitrode公司生產(chǎn)的一種高性能單端輸出式電流控制型脈寬調(diào)制器芯片，由該集成電路構(gòu)成的開關(guān)穩(wěn)壓電源與一般的電壓控制型脈寬調(diào)制開關(guān)穩(wěn)壓電源相比具有外圍電路簡單、電壓調(diào)整率好、頻響特性好、穩(wěn)定幅度大、具有過流限制、過壓保護(hù)和欠壓鎖定等優(yōu)點(diǎn)。該芯片的主要功能有：內(nèi)部采用精度為±20的基準(zhǔn)電壓為500V，具有很高的溫度穩(wěn)定性和較低的噪聲等級(jí)；振蕩器的最高振蕩頻率可達(dá)500kHz。其內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)如圖1所示。UC3844 是高性能固定頻率電流模式控制器專為離線和直流至直流變換器應(yīng)用而設(shè)計(jì)，為設(shè)計(jì)人員提供只需最少外部元件就能獲

2、得成本效益高的解決方案。這些集成電路具有可微調(diào)的振蕩器、能進(jìn)行精確的占空比控制、溫度補(bǔ)償?shù)膮⒖?、高增益誤差放大器。電流取樣比較器和大電流圖騰柱式輸出，是驅(qū)動(dòng)功率MOSFET的理想器件。 其它的保護(hù)特性包括輸入和參考欠壓鎖定，各有滯后、逐周電流限制、可編程輸出靜區(qū)時(shí)間和單個(gè)脈沖測(cè)量鎖存。二UC3844的管腳應(yīng)用UC3844一般有8腳雙列直插塑料封裝和14腳塑料表面貼裝封裝（SO-14）。SO-14封裝的圖騰柱式輸出級(jí)有單獨(dú)的電源和接地管腳。 UC3844 有16V（通）和10 伏（斷）低壓鎖定門限，十分適合于離線變換器。UC3845是專為低壓應(yīng)用設(shè)計(jì)的，低壓鎖定門限為8.5伏（通）和7.6V（斷

3、）。UC3844 的振蕩工作頻率由引腳4 與引腳8 之間所接定時(shí)電阻RT、腳4 與地之間所接定時(shí)電容CT 設(shè)定。計(jì)算公式為: f = 1/T = RTCT/0.55 = 1.72RTCT。 引腳2是電壓反饋端,將取樣電壓加至E/A 誤差放大器的反相輸入端,與同向輸入端的2.5 V 基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較,產(chǎn)生誤差電壓。利用內(nèi)部E/A 誤差放大器可以構(gòu)成電壓環(huán)。引腳3 是電流反饋端,電流取樣電壓由引腳3 輸入到電流比較器。當(dāng)引腳3 電壓大于1V 時(shí),輸出關(guān)閉。利用引腳3 和電流比較器可以構(gòu)成電流環(huán)。引腳1 是補(bǔ)償端,外接阻容元件以補(bǔ)償誤差放大器的頻率特性。引腳8 為5V 基準(zhǔn)電壓,帶載能力50mA。引

4、腳6 為推挽輸出端,有拉、灌電流的能力。引腳5 為公共端。引腳7 為集成塊工作電源端,電壓范圍為8V40V。 UC3844 的輸出級(jí)為圖騰柱式電路,與SG3525 的一端完全相同。輸出平均電流值為±200mA ,最大峰值電流±1A ,可直接驅(qū)動(dòng)功率管。由于峰值電流自限,可以不要串入限流電阻。 對(duì)于電流型控制芯片UC3844 ,使輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)關(guān)斷的方法有兩種:一種是將引腳1 電壓降至1V 以下,另一種是將引腳3 電壓升至1V 以上。這兩種方法都是使電流比較器輸出高電平,PWM 鎖存器復(fù)位,關(guān)閉輸出端,直至下一個(gè)時(shí)鐘將PWM 鎖存器置位為止。根據(jù)這一原理,可以控制引腳1 、3

5、電壓的變化,實(shí)現(xiàn)各種必要的保護(hù)。三 UC3844的工作原理UC3844控制的ICs提供必要的特性來實(shí)現(xiàn)脫機(jī)或直流到直流固定頻率電流模式控制方案以最小的外部零件數(shù)。內(nèi)部電路包括實(shí)現(xiàn)欠壓鎖定啟動(dòng)電流小于1 mA、精密參考了精度在誤差放大器輸入，邏輯確保鎖定操作,還提供了限流控制的PWM比較器,安達(dá)圖騰柱輸出級(jí)設(shè)計(jì)源或匯高的峰值電流。輸出階段,適合駕駛n溝道m(xù)osfet,低在斷開狀態(tài)。作為電流模式控制器工作，輸出開關(guān)的導(dǎo)通由振蕩器起始，當(dāng)峰值電感電流到達(dá)誤差放大器輸出/補(bǔ)償建立的門限電平時(shí)終止，這樣在逐周基礎(chǔ)上誤差型號(hào)控制峰值電感電流，所用的電流比較器取樣器脈寬調(diào)制鎖存配置確保在任何給定的振蕩器周期

6、內(nèi)，僅有一個(gè)單脈沖出現(xiàn)在輸出端，電感電流通過插入一個(gè)與輸出開關(guān)Q1的源極串聯(lián)的以地為參考取樣的電阻轉(zhuǎn)換成電壓，此電壓有電流取樣輸入監(jiān)視并于來自誤差放大器的輸出電平相比較，在正常的工作條件下，峰值電感電流由管腳上的電流控制。當(dāng)電源輸出過載或者如果輸出電壓取樣丟失時(shí)，異常的工作條件將出現(xiàn)。在這些條件下，電流取樣比較器門限將被內(nèi)部鉗位至1.0V。UC3844有一個(gè)單圖騰柱輸出級(jí)，是專門設(shè)計(jì)用來直接驅(qū)動(dòng)功率mosfet，在1.0nf負(fù)載時(shí)，它能提供達(dá)正負(fù)1.0A的峰值驅(qū)動(dòng)電流和典型值為50ns的上升、下降時(shí)間。還附加了一個(gè)內(nèi)部電路，是的任何時(shí)候只要欠壓鎖定有效，輸出就進(jìn)行灌模式。這個(gè)特性使外部的下拉電

7、阻不再需要SO-14貼片封裝為Vc（輸出電壓）和電源地提供了分離的管腳，恰當(dāng)?shù)膽?yīng)用可以顯著的減小加到控制電路的開關(guān)瞬態(tài)噪聲。四 UC3844的實(shí)際應(yīng)用 1 開關(guān)電源如圖是由UC3842 構(gòu)成的開關(guān)電源電路，220V 市電由C1、L1 濾除電磁干擾，負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻Rt1 限流，再經(jīng)VC 整流、C2 濾波，電阻R1、電位器RP1 降壓后加到UC3842 的供電端（腳），為UC3842 提供啟動(dòng)電壓，電路啟動(dòng)后變壓器的付繞組的整流濾波電壓一方面為UC3842 提供正常工作電壓，另一方面經(jīng)R3、R4 分壓加到誤差放大器的反相輸入端腳， 為UC3842 提供負(fù)反饋電壓，其規(guī)律是此腳電壓越高驅(qū)動(dòng)脈沖

8、的占空比越小，以此穩(wěn)定輸出電壓。腳和腳外接的R6、C8 決定了振蕩頻率，其振蕩頻率的最大值可達(dá)500KHz。R5、C6用于改善增益和頻率特性。腳輸出的方波信號(hào)經(jīng)R7、R8 分壓后驅(qū)動(dòng)MOSFEF 功率管，變壓器原邊繞組的能量傳遞到付邊各繞組，經(jīng)整流濾波后輸出各數(shù)值不同的直流電壓供負(fù)載使用。電阻R10 用于電流檢測(cè)，經(jīng)R9、C9 濾濾后送入U(xiǎn)C3842 的腳形成電流反饋環(huán). 所以由UC3842 構(gòu)成的電源是雙閉環(huán)控 制系統(tǒng)，電壓穩(wěn)定度非常高，當(dāng)UC3842 的腳電壓高于1V 時(shí)振蕩器停振，保護(hù)功率管不至于過流而損壞。 電路上電時(shí)，外接的啟動(dòng)電路通過引腳7提供芯片需要的啟動(dòng)電壓。在啟動(dòng)電源的作用下

9、，芯片開始工作，脈沖寬度調(diào)制電路產(chǎn)生的脈沖信號(hào)經(jīng)6腳輸出驅(qū)動(dòng)外接的開關(guān)功率管工作。功率管工作產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)取樣電路轉(zhuǎn)換為低壓直流信號(hào)反饋到3腳，維護(hù)系統(tǒng)的正常工作。電路正常工作后，取樣電路反饋的低壓直流信號(hào)經(jīng)2腳送到內(nèi)部的誤差比較放大器，與內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，產(chǎn)生的誤差信號(hào)送到脈寬調(diào)制電路，完成脈沖寬度的調(diào)制，從而達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。如果輸出電壓由于某種原因變高，則2腳的取樣電壓也變高，脈寬調(diào)制電路會(huì)使輸出脈沖的寬度變窄，則開關(guān)功率管的導(dǎo)通時(shí)間變短，輸出電壓變低，從而使輸出電壓穩(wěn)定，反之亦然。鋸齒波振蕩電路產(chǎn)生周期性的鋸齒波，其周期取決于4腳外接的RC網(wǎng)絡(luò)。所產(chǎn)生的鋸齒波送到脈沖寬度調(diào)制

10、器，作為其工作周期，脈寬調(diào)制器輸出的脈沖周期不變，而脈沖寬度則隨反饋電壓的大小而變化。2 反激式開關(guān)電源單端反激變換器，所謂單端，指高頻變壓器的磁芯僅工作在磁滯回線的一側(cè)，并且只有一個(gè)輸出端；反激式變換器工作原理，當(dāng)加到原邊主功率開關(guān)管的激勵(lì)脈沖為高電平使MOSFET、開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，整流后的直流電壓加在原邊繞組兩端，此時(shí)因副邊繞組相位是上負(fù)下正，使整流二極管反向偏置而截止，磁能就儲(chǔ)存在高頻變壓器的原邊電感線圈中；當(dāng)驅(qū)動(dòng)脈沖為低電平使MOSFET開關(guān)管截止時(shí)，原邊繞組兩端電壓極性反向，使副邊繞組相位變?yōu)樯险仑?fù)，則整流二極管正向偏置而導(dǎo)通，此后儲(chǔ)存在變壓器中的磁能向負(fù)載傳遞釋放。 圖1中MOSF

11、ET功率開關(guān)管的源極所接的R12是電流取樣電阻，變壓器原邊電感電流流經(jīng)該電阻產(chǎn)生的電壓經(jīng)濾波后送入U(xiǎn)C3844的腳3，構(gòu)成電流控制閉環(huán)。當(dāng)腳3電壓超過1V時(shí)，PWM鎖存器將封鎖脈沖，對(duì)電路啟動(dòng)過流保護(hù)功能；UC3844的腳8與腳4間電阻R16及腳4的接地電容C19決定了芯片內(nèi)部的振蕩頻率，由于UC3844內(nèi)部有個(gè)分頻器，所以驅(qū)動(dòng)MOSFET功率開關(guān)管的方波頻率為芯片內(nèi)部振蕩頻率的一半；圖2中變壓器原邊并聯(lián)的RCD緩沖電路是用于限制高頻變壓器漏感造成的尖峰電壓。變壓器副邊整流二極管并聯(lián)的RC回路是為了減小二極管反向恢復(fù)期間引起的尖峰。MOSFET功率管旁邊的RCD緩沖電路是為了防止MOSFET功

12、率管在關(guān)斷過程中承受大反壓。緩沖電路的二極管一般選擇快速恢復(fù)二極管，而變壓器二次側(cè)的整流二極管一般選擇反向恢復(fù)電壓較高的超快恢復(fù)二極管。 圖1 MOSFET功率管驅(qū)動(dòng)電路及UC3844的外圍電路圖2 變壓器外圍電路電路的反饋穩(wěn)壓原理：(輸出電壓反饋電路如圖3所示)，當(dāng)輸出電壓升高時(shí)，經(jīng)兩電阻尺R6、R7分壓后接到TL431的參考輸入端(誤差放大器的反向輸入端)的電壓升高，與TL431內(nèi)部的基準(zhǔn)參考電壓25 V作比較，使得TL431陰陽極間電壓Vka降低，進(jìn)而光耦二極管的電流If變大，于是光耦集射極動(dòng)態(tài)電阻變小，集射極間電壓變低，也即UC3844的腳1的電平變低，經(jīng)過內(nèi)部電流檢測(cè)比較器與電流采樣

13、電壓進(jìn)行比較后輸出變高，PWM鎖存器復(fù)位，或非門輸出變低，于是關(guān)斷開關(guān)管，使得脈沖變窄，縮短MOSFET功率管的導(dǎo)通時(shí)間，于是傳輸?shù)酱渭?jí)線圈和自饋線圈的能量減小，使輸出電壓Vo降低。反之亦然，總的效果是令輸出電壓保持恒定，不受電網(wǎng)電壓或負(fù)載變化的影響，達(dá)到了實(shí)現(xiàn)輸出閉環(huán)控制的目的。 此設(shè)計(jì)中，輸出電壓通過兩電阻分壓并經(jīng)TL43 1的內(nèi)部誤差放大器后，經(jīng)過光耦接UC3844的誤差放大器的腳1，而反向輸入端腳2直接接地，輸出電壓反饋直接聯(lián)接到腳1，而不是腳2，略過了UC3844的內(nèi)部誤差放大器，這使得電源的動(dòng)態(tài)響應(yīng)更快，因?yàn)榉糯笃饔米餍盘?hào)傳輸時(shí)有一定的傳輸時(shí)間，輸出與輸入并不是同時(shí)建立，不用UC3

14、844內(nèi)部誤差放大器，把反饋信號(hào)的傳輸縮短了一個(gè)放大器的傳輸時(shí)間，從而電源的動(dòng)態(tài)響應(yīng)更快圖3 輸出電壓反饋電路五 UC3844的應(yīng)用體會(huì) 電流控制型PWM芯片UC3844是一種高性能的固定頻率電流型控制器，可以產(chǎn)生PWM脈沖直接驅(qū)動(dòng)MOSFET功率管，并具有外圍電路簡單、安裝與調(diào)試方便、性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)。其所具有的外圍電路簡單、電壓調(diào)整率好、頻響特性好、穩(wěn)定幅度大、具有過流限制、過壓保護(hù)和欠壓鎖定等優(yōu)點(diǎn)是指在電源設(shè)計(jì)中應(yīng)用較為廣泛。六 UC3844的數(shù)據(jù)手冊(cè) 電流模式PWM控制器針對(duì)離線優(yōu)化和直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換器啟動(dòng)電流低(< 1 mA)自動(dòng)前饋補(bǔ)償脈沖式流量限制提高負(fù)荷響應(yīng)特性滯后欠壓鎖定取

15、消雙重脈膊大電流輸出圖騰柱內(nèi)部裝飾隙參考500千赫操作UC3842/3/4/5家族控制的ICs提供必要的特性來實(shí)現(xiàn)脫機(jī)或直流到直流固定頻率電流模式控制方案與外部零件數(shù)最小。內(nèi)部電路包括實(shí)現(xiàn)欠壓鎖定啟動(dòng)電流小于1 mA、精密參考了精度在誤差放大器輸入, 邏輯確保鎖定操作,還提供了限流控制的PWM比較器,和一個(gè)圖騰柱輸出級(jí)設(shè)計(jì)源或匯高的峰值電流。輸出階段,合適的福特裂開n溝道m(xù)osfet,低在斷開狀態(tài)。這個(gè)家庭的成員之間的差異是欠壓鎖定閾值和最大責(zé)任周期范圍。UC3842和UC3844 UVLO閾值16 v(上)和10 v(關(guān)閉),適合脫機(jī)應(yīng)用程序?qū)?yīng)的閾值UC3843和UC3845 8.5 7.

16、9民事訴UC3842 UC3843可以操作責(zé)任周期接近100%。獲得一系列零到< 50% UC3844和UC3845的添加一個(gè)內(nèi)部切換觸發(fā)器空白輸出每一個(gè)時(shí)鐘周期框圖(切換觸發(fā)器只用U3844和UC3845)絕對(duì)最大額定參數(shù)所有電壓都銷5,所有電流積極到指定的終端。銷連接(前視圖)訂購數(shù)量熱數(shù)據(jù)電特性筆記：這些參數(shù),雖然保證,并不是100%進(jìn)行生產(chǎn)。 參數(shù)測(cè)量在旅行時(shí)候的門閂VPIN2 = 0 調(diào)整Vi高于起始閾值設(shè)定在15日之前 輸出頻率等于UC3842和UC3843振蕩頻率。輸出頻率是一個(gè)振蕩器頻率UC3844和UC3845的一半。圖1:ErrorAmp配置圖2:欠壓鎖定. .圖3:當(dāng)前SenseCircuitD和F不包括模具flash或突起。模具flash或者potrusions不得超過0.15毫米(.006inch)。高的峰值電流與電容sassociated加載需要仔細(xì)的接地技術(shù)。時(shí)機(jī)和旁路電容應(yīng)該接近銷5在單點(diǎn)連